具有优良抗海洋硅藻能力的疏水生物可降解超支化共聚物

海洋生物污染是由微生物和大型生物的不必要积累造成的，对于水产养殖与海洋应用，包括但不仅限于船舶维修和生态系统安全，仍然是一个突出与持久的威胁。为了解决该问题，开发了许多环保防污技术，如无锡防污释放涂料、防污释放涂料、聚合物防污涂料、仿生防污材料等。

在海洋生物中，硅藻是最麻烦的微污染物种之一，经常在海水表面被观察到。硅藻分泌的粘液物质或胞外聚合物质为细胞提供了持久的粘附胶束，包括垫状物和茎。硅藻在海洋环境生物污染的发展中具有重要作用，如形成生物膜。通常来说，克服硅藻在疏水表面的强粘附性是个挑战。大多数防污和释放污垢的表面都有同样的问题。防污涂料的主要功能之一是使疏水材料表面具有所需的抗硅藻性能。目前，自抛光涂料的生产规模和由此产生的海洋微塑料污染为可降解聚合物作为防污涂料提供了重要的机遇。

虽然可降解聚酯表现出优异的防污性能，但其疏水性使它们与许多生物污垢（尤其是硅藻）高度粘附，导致在实际环境中使用寿命大大缩短。近年来，硅藻在疏水可降解聚合物涂料中的高附着力引起了广泛关注。但是抗硅藻性能的提高是以牺牲疏水涂层的降解性为代价的。因此，具有优异抗硅藻粘附性的、疏水且可降解的、同时又不影响其降解性能的聚合物涂层才是非常理想的。

南京大学江伟等人设计并研究了一种以低聚L-丙交酯作为桥接的新型可降解超支化聚合物，通过溶液铸造和在人工海水（ASW）中预浸泡制备了各种疏水涂料。随着低聚丙交酯（OLLA）含量增加（疏水和可降解性同时提高），可生物降解聚L-丙交酯涂层（h-LLAx）在经过紫外老化浸泡后仍旧显示出抗N. incerta的性质。广谱抗菌研究表明，h-LLAx涂层可完全阻止大肠杆菌附着，对金黄色葡萄球菌也有良好的抑制作用。该涂层在ASW中有较快的降解能力，并随着OLLA含量增加而增加，使涂层具有自我更新的表面。根据对斑马鱼胚胎的毒理学测试结果，证明h-LLAx涂层具有生物相容性。该研究报道了一种新型的生物基、生物相容的、可降解的h-LLAx涂层，其具有优异的对海洋硅藻的防污能力。

图. 研究中所制备涂层的抗海洋硅藻性能示意图

文献来源：Chunying Si, Guoming Hu, Wei Jiang*, Ping Sun*, Jingjing Cao, Ruixiang Ji, Ai-Min Li, and Quanxing Zhang. Biomacromolecules 2022, 23, 4327-4338.